2011 Fiscal Year Annual Research Report
ナノマトリックス構造におけるナノ空間に存在するゴムの物性への効果
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22350100
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
河原 成元 長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (00242248)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 祥正 東京工業高等専門学校, 講師 (90444190)
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| Keywords | ナノマトリックス / 天然ゴム / ポリスチレン / 力学物性 / 伸長結晶化 |
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| Research Abstract |
ナノマトリックス構造を有するゴムが特異的に優れた力学物性を示す原因を解明することを目的とし、絡み合い点という物理的架橋点の力学物性における役割を検討した。具体的には、天然ゴムの内部にポリスチレンを多量成分とするナノマトリックスを形成し、ナノマトリックスの中に存在するポリスチレンナノ粒子と天然ゴムのバルクの力学物性への効果をAnton Paar MCR 302 Rheometerを用いて評価した。試料には市販の高アンモニア天然ゴム(HANR)ラテックスを用いた。HANRラテックスに尿素および界面活性剤を用いて脱蛋白質化した天然ゴム(DPNR)にラテックスの状態でスチレンをグラフト共重合することにより,平均直径約1μmの多量成分の天然ゴム粒子が厚さ10～60nmの少量成分のポリスチレンのマトリッグスに分散したナノマトリックス構造を形成した。動的粘弾性を測定したところ、30℃における貯蔵弾性率は,海島構造を有する天然ゴム/ポリスチレンブレンドでは天然ゴム単体の約3倍であったが,ナノマトリックス構造を有する天然ゴムでは天然ゴム単体の100倍以上に増加した.損失正接および損失弾性率の値を用いてマスターカーブを作製することにより求めたシフトファクター(a_T)の温度依存性は,海島構造を有するブレンドでは天然ゴム単体と等しかったが,ナノマトリックス構造を有する天然ゴムでは高温側で大きく減少した。これは、高分子多成分系の力学物性が多量成分またはマトリックス成分に支配されることに基づき、ナノマトリックスの中に存在するPSがガラス転移温度以上で加熱されたことにより、可塑化したことが強調されて物性に現れたものと考えられる。以上により,ナノマトリックス構造を形成することにより天然ゴムの優れた粘弾性を保持しながらポリスチレンの物性を付与できることが明らかとなった.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
損失正接および損失弾性率の値を用いてマスターカーブを作製することにより求めたシフトファクター(aT)の温度依存性は,海島構造を有するブレンドでは天然ゴム単体と等しかったが,ナノマトリックス構造を有する天然ゴムでは高温側で大きく減少することを見出した。これにより、ナノマトリックス構造を形成することにより、緩和が天然ゴム単体と異なることを明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画に変更はない。成果も出ているため、粛々と研究を推進する予定である。
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